Problemas fisicos

FISICA


Un automóvil, cuyo velocímetro indica en todo instante 72 km/h, recorre el perímetro de una pista circular en un minuto. Determinar el radio de la misma. Si el automóvil tiene una aceleración en algún instante, determinar su módulo, dirección y sentido.
Si la pista es circular, la velocidad que tiene el auto es la velocidad tangencial. Si da una vuelta a la pista en un minuto,significa que su periodo (T) es de un minuto.
Ahora, como  , entonces: 
 velocidad  angular .
Por otro lado, la velocidad tangencial es 20 m/s (72 km/h), reemplazando en la fórmula:

Tenemos

Calculamos r:

R = 192 m Radio de la pista
Ahora, aunque su velocidad  (rapidez) sea constante, igual tiene aceleración centrípeta, cuyo módulo es

Aceleración centrípeta, dirigida hacia el centrode la pista.
 
Ejercicio 2)
Un automóvil recorre la circunferencia de 50 cm  de radio con una frecuencia F de 10 hz.
Determinar:
a) el periodo.
b) la velocidad angular.
c) su aceleración.
Una frecuencia de 50 hz es una frecuencia de 50 1/s. Para su desarrollo, sólo debemos aplicar formulas.
Sabemos que
,  entonces
, velocidad angular   (039)
El período T es
 s (Período)
Conocemos lavelocidad angular y el radio, podemos calcular la velocidad tangencial:
, velocidad tangencial.
Su aceleración va a ser la aceleración centrípeta, que siempre esta apuntando hacia el centro de la circunferencia. El módulo de esta aceleración se puede calcular por cualquiera de las siguientes dos  fórmulas:

Usando la segunda:

Ejercicio 3)
¿Cuál es la aceleración que experimenta un niñoque viaja en el borde de un carrusel que tiene 2 m de radio y que da una vuelta cada 8 segundos?
Si el niño da 1 vuelta cada 8 segundos su velocidad angular va a ser:

Para calcular la aceleración centrípeta tenemos

Entonces:

Es la aceleración centrípeta del niño.
 
Ejercicio 4)
Calcular la velocidad angular y la frecuencia con que debe girar una rueda, para que los puntos situados a50 cm de su eje estén sometidos a una aceleración que sea 500 veces la de la gravedad.
Veamos los datos:
Necesitamos que  la aceleración centrípeta sea igual a 500 g:

La velocidad angular para la cual se cumpla esto va a ser:

Ahora calculamos la frecuencia (F) a partir de

 
 Enunciado 1. Un tocadiscos rota a 33.3 rev/min:  
a)  Encuentra su velocidad angular en radianes porsegund 
b) ¿Qué tantos grados gira en 0.225 seg? |

a)

1 rev ≡ 360º ≡ 2·π rad

En radianes por segundo (y en grados por segundo) será:

33,3·2π rad/min = 33,3·2π/60 rad/s =

= 33,3·360º/60 º/s = 33,3·6 º/s

b) 

ω = φ/t => φ = ω·t = (33,3·6)·0,225 grados
*Se deja caer una pelota desde la parte alta de un edificion, si tarda 3s en llegar al piso ¿Cuál es la altura del edificio? ¿Con quévelocidad se impacta contra el piso?
 
h=  ?                           Vf= vO +gt
t= 3s                           Vf= 0 + (9.81 m/s2)(3s)
Vf= ?                          Vf=29.43 m/s
Vo= 0m/s
g=-9.81 m/s2                 h=vo*t + 1/2 gt2
                                               h=1/2 (9.81m/s2)(3s)2
                                               h=44.14 m

*Se lanza verticalmentehacia arriba una pelota con una velocidad inicial de 30 m/s,calcula:
a)Tiempo que tarda en alcanzar su altura max.
b)Altura max.
c) Posición y velocidad de la pelota a los 2s de haberse lanzado
d)V y posición de la pelota a los 5s de haber sido lanzado
e)tiempo que la pelota estuvo en el aire.
 
Vo= 30m/s              t= Vf - Vo / g
t=  ?                         t= 0m/s - 30m/s / 9.81m/s2
h= ?                         a) t= 3.058 s
Vf= 0 m/s                b)h= Vf2 - Vo2 / -2g
g=-9.81m/s 2            h= 0m/s - 900 m/s / -(2)(9.81 m/s2)
                                    h= 45.87 m
 
                                  Vf= Vo -gt
                                  Vf= 30m/s - 9.81 m/s2 * 2s
                               c)   Vf= 0.38 m/s          h= 40.38m
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